【摘 要】
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针对隧道工作面稳定性和破坏模式问题,从保守角度将其假定为沿隧道纵向中线剖开的二维平面应变模型,采用刚体平动运动单元上限有限元法（UBFEM-RTME）开展分析研究,绘制了土体自
【机 构】
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中南大学土木工程学院; 湖南省高速公路建设开发有限公司; 重载铁路工程结构教育部重点实验室; 代尔夫特理工大学土木工程和地球科学学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51878669)
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针对隧道工作面稳定性和破坏模式问题,从保守角度将其假定为沿隧道纵向中线剖开的二维平面应变模型,采用刚体平动运动单元上限有限元法（UBFEM-RTME）开展分析研究,绘制了土体自重作用下地层临界失稳状态对应的隧道工作面稳定系数Ncr图表和有效间断线网（近似滑移线网）破坏模式,探讨了埋深比H/D、内摩擦角j和剪胀角ψ等参数影响规律,给出了Ncr与H/D和j影响因素的拟合公式,进一步揭示了有效间断线数目及位置分布等网格参数对计算精度的影响程度。研究表明UBFEM-RTME数值计算配合网格更新策略并保证合理充足的网格密度,能提高Ncr上限解精度并捕获高密度有效间断线网破坏模式,其分析结果可用于评价隧道工作面稳定性、揭示极限失稳破坏形态的主要特征,为地层预加固方案制定等工作提供一定理论支撑。
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